低碳经济环境下的燃煤电厂脱硫脱硝除尘技术

郑圣彬

摘要：随着我国经济的快速发展，我国已逐步从农业国发展到工业国。随着我国工业化水平的快速发展和人民生活水平的提高，化石燃料使用中的污染问题日益严重。电厂锅炉排放的烟气中含有大量有害物质。这些有害物质会造成酸雨和光化学烟雾，严重危害生态环境，也会对社会经济产生一定影响。为了有效地保护生态环境，节约能源，首先要控制燃煤中的碳化合物和二氧化硫的排放。在新形势下，如何发展低碳经济，有效促进燃煤电厂脱硫、脱硝、除尘技术的发展，已成为一个十分重要的课题。

关键词：低碳经济环境;燃煤电厂;脱硫脱硝除尘技术

近年来，我国经济的快速发展带动了各行业的快速发展，特别是工业建设的发展。随着工业的发展和人民生活水平的不断提高，化石燃料造成的污染问题也逐渐显现出来，并且越来越严重。电厂锅炉排放的烟气中含有氮氧化物和二氧化硫，会造成酸雨和光化学烟雾，严重破坏生态环境，给社会经济造成严重损失。为了解决能源和环境保护问题，首先要控制碳氧化物（碳和碳氧化物，煤燃烧过程中排放的废气）和二氧化硫的排放。因此，本文从低碳经济的角度出发，研究脱硫脱硝除尘技术在燃煤电厂中的应用。

1 我国电厂脱硫基本情况介绍

1.1燃煤前脱硫技术

它主要是指利用物理、化学或生物方法对煤燃烧前进行脱硫，但这种方法成本相对较高，一些电厂对这种技术的使用并不十分积极。然而，随着我国科学技术的飞速发展，人们提出了从源头控制二氧化硫的行为方法和一体化燃气联合循环技术。早在20世纪，燃气联合循环技术就已经发展起来，燃煤轮机主要通过燃气燃烧发电。燃气联合循环技术成熟，热效率高。燃煤过程中98%的硫可以脱除，同时二氧化碳也可以回收。燃烧过程中产生的固体炉渣较少，因此燃气联合循环技术可以应用于大规模生产过程中。发达国家80%-90%的煤在燃烧前进行了脱硫处理，可有效提高煤的利用效率，降低煤燃烧过程中产生的二氧化硫含量。

1.2燃煤脱硫处理

它主要是指燃煤过程中需要与脱硫技术同步进行的一项措施。在这一过程中，不仅可以有效地减少二氧化硫的排放，而且在一定程度上可以有效地提高电站锅炉的热效率。在火电厂的煤处理过程中，经常采用循环床脱硫技术。在800℃-900℃的燃烧过程中，碳酸钙需要分解为氧化钙和二氧化碳。在煤燃烧过程中，氧化钙与二氧化硫和三氧化硫反应生成硫酸钙，从而达到固硫的目的。

2燃煤电厂中的脱硫技术

根据燃煤情况，燃煤电厂脱硫技术可分为预燃烧、燃烧和燃烧后烟气脱硫。煤燃烧前脱硫技术是针对煤中的矿物硫。物理脱硫是利用矿物硫的磁性降低煤中硫的含量。燃烧过程中的脱硫技术也可以称为炉内脱硫，它主要是基于化学反应。当锅炉内的煤燃烧到一定的高温时，会加入碳酸固硫剂。此时，锅炉燃煤过程中会与硫化物发生化学反应，形成固体硫酸盐，与炉渣一起排放。燃烧后脱硫技术有三种：干法、湿法和半湿法。干法是指石灰石/石灰-石膏脱硫系统。烟气到达换热器时，温度为120℃，然后进入脱硫反应室，与约25%的石灰粉浆反应生成硫酸钙，最后氧化成硫酸钙。一般情况下，硫酸钙的脱硫效率在85%左右，适用于中低SO2浓度的烟气脱硫工艺;脱硫剂为氢氧化钠，脱硫效率在96%左右，适用于高SO2浓度的烟气脱硫工艺。一般来说，湿法是将二氧化硫与天然海水中的可溶性盐和碱进行熔融，但这种方法会产生二次污染。半干法是指用石灰浆吸收二氧化硫，其脱硫效果约为85%。

3燃煤电厂脱硝技术

脱硝技术与脱硫技术同时进行，与脱硫技术一样，也分为三个阶段。煤燃烧前的脱硫脱硝技术是在选煤过程中实现的，因此本节重点介绍燃烧中和燃烧后的脱硝技术。通过控制煤在燃烧过程中的燃烧条件和燃烧方法，可以避免或降低氮转化为氮化物的可能性，并在调节反应物和燃烧温度的情况下防止氮化物的形成。例如，控制氧气浓度可以降低燃烧温度，但燃烧方式和条件发生了变化，煤的燃烧效率会进一步降低，因此需要循环燃烧，一般循环比在10%-20%左右。燃煤后烟气脱硫技术有三种：脉冲电晕等离子体化学处理、电子束处理和活性炭处理。脉冲电晕等离子体化学处理主要是通过高压脉冲中的电晕闪光射流促进烟气中气体和电子的碰撞，使SO2转化为硫酸，NO2转化为硝酸。氨经转化后相互熔融，形成硝酸铵和硫酸铵。当低温烟气到达反应室时，SO2通过电子束转化为硫酸，NO2转化为硝酸，最后与氨熔融形成硫酸铵和硝酸铵;活性炭处理主要是通过炭本身的吸附能力，以便吸收烟雾中的氮化合物。所谓脱硝技术和脱硫技术在本质上并没有太大区别。它们也分为三个阶段，如脱硫技术。在燃煤初期，在选煤过程中实现了脱硫脱硝技术。因此，本文重点研究了燃煤中后期脱氮技术。只有控制燃烧过程中的条件和方法，才能降低低氮元素转化为氮化物的可能性，通过调节反应物和温度也可以有效地防止氮化物的形成[3]。例如，当燃烧温度降低时，可以有效地控制氧浓度，但随后模式和条件会发生变化，因此燃烧效率也会降低，因此有必要进行燃烧循环，并且比例可以控制在10%-20%左右。燃烧后脱硝技术主要分为脉冲电晕、电子束和活性炭三种。脉冲电晕主要利用高压电流中的闪光使烟气中的气体与电子碰撞，从而促进氧化气体转化为元素酸。电子束主要用于电子束装置进行布袋除尘和石灰喷雾处理，在低温下促进氧化气转化为元素酸。氮化物被有效吸收。

4同时脱硫脱硝除尘技术前景展望

中国土地辽阔，煤炭储量丰富，因此需要煤炭资源的电厂和其他电厂数量正在迅速增加。利用煤炭资源发电可以在一定程度上降低电力成本，提高电厂的发电能力，但同时，由于电厂排放的烟气数量大大增加，将给大气环境带来毁灭性破坏，对城市环境造成严重破坏危害也威胁着城市居民的生命、健康和安全。要有效解决这一问题，从根本上缓解人与自然的激烈矛盾，需要从电厂的脱硫脱硝除尘技术入手，充分發挥其对电厂排放烟气的净化作用，尽量减少对大气环境的污染，促进电厂等相关产能企业的可持续发展道路，进而促进社会的平稳运行和健康发展。

结论

综上所述，燃煤电厂脱硫脱硝技术的应用过程将涉及多个领域。为了有效减少燃煤电厂燃煤过程中产生的有害气体向大气的排放，首先要改进燃煤技术，然后要加强燃烧过程中有害气体的析出。就目前情况而言，控制烟气中二氧化硫和二氧化碳的有效措施是脱硫、脱硝和除尘技术。虽然这项技术在加工过程中有许多优点，但并不完美。因此，在使用该技术的过程中，有必要结合实际情况对技术和设备进行改进，开发出更有效的除尘技术，从而有效地保证生态环境和社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]韩秀娟，张伟，杜婷婷.火电厂脱硫技术探讨及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].中国新技术新产品，2017（2）下：28.

[2]杨垒.火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].科技风，2014（09）.

[3]周宇昊.SCR催化剂脱硝性能的试验研究与数值模拟[J].绿色科技，2017（18）：191-193.